数字化医学仪器应用实例.pptVIP

血压测量袖带的缠绕方法图有多种方法可实现血压的无创测量，在多生理参数监护仪中通常采用柯氏音法和测振法两类。柯氏音法是检测袖带下的柯氏音（脉搏声）来测定血压的，柯氏音无创血压监护系统包括袖带充气系统、袖带、柯氏音传感器、音频放大及自动增益调整电路、A/D转换器、微处理器及显示部分等。测振法是检测气袖内气体的振荡波，振荡波源于血管壁的搏动，测量振荡波的相关点就可测定血压值（PS，PD和PM）。测振法获得脉搏振动波的方法可借助微音器和压力传感器。血氧饱和度是衡量人体血液携带氧的能力的重要参数。血氧饱和度的测量目前广泛应用透射法（或反射法）双波长（红光R：660nm和红外光IR：920nm）光电检测技术，检测红光和红外光通过动脉血的光吸收引起的交变成分之比IIR/IR和非脉动组织（表皮、肌肉、静脉血等）引起光吸收的稳定分量（直流）值，通过计算可得到血氧饱和度值SPO2。1由于光电信号的脉动规律与心脏搏动的规律一致，所以根据检出信号的周期可同时确定脉率，因而亦称该方法为脉搏血氧饱和度测量。2下图为血氧饱和度测量时手指安放的方法。3血氧饱和度氧饱和度测量时手指安放的方法图呼吸测量是肺动能检查的重要部分。在监护仪中，通常测量呼吸波并测定呼吸（频）率（次/分钟）。呼吸频率的测量可通过热敏电阻（传感器）直接测量呼吸气流的温度变化，经过电桥电路将这一变化变换成电压信号，也可采用阻抗法来测量呼吸频率，因为呼吸运动时，胸壁肌肉交变张驰，胸廓交替变形，肌体组织的电阻抗也随之交替变化。测量呼吸阻抗值的变化可采用电桥法、调制法、恒压源法和恒流源法等多种方式。123在监护仪中，呼吸阻抗电极可与心电电极合用，在检测心电信号时可同时检测呼吸阻抗变化和呼吸频率。4呼吸波与呼吸率体温是了解生命状态的重要指标。监护仪中，体温的测量常采用负温度系数的热敏电阻作为温度传感器，采用电桥作为检测电路。现在已有集成化测温电路可供选用。A高档的监护仪可提供两道以上的测温电路，以测量两个不同部位的温差ΔT=T2－T1。体温探头（传感器）可采用体表探头和体腔探头，分别用来监护体表和腔内温度。B在一些特殊场合，为了避免交叉传染，亦可以采用红外非接触测温技术。监护仪中，测温精度应在0.1℃，应有较快的测温响应。C体温心输出量是指心脏在单位时间内输出的血量（L/min）。它是衡量心功能的重要指标。1在监护仪中，心输出量的测量常采用热稀释法，将冷液（生理盐水或葡萄糖液）注入漂浮导管中，当冷液与血流混合后将会发生温度变化，温度变化由导管前端的热敏电阻检出，并通过计算获得心输出量，这种方法可高精度反复测量不同时间的心输出量，其测量间隙最短可达2分钟。2心输出量多生理参数床边监护仪的设计01多参数监护仪能自动测量心电、血压、脉搏率、血氧饱和度、呼吸速率、体温、呼吸中的二氧化碳浓度等生理参数，是临床上广泛使用的医疗仪器。除可靠、安全和便携等要求之外，多参数监护仪还应具备波形显示、操作便利等特点，因此设计中普遍采用CRT显示器或液晶显示屏。02下图为一模块化多生理参数床边监护仪的组成原理框图。仪器由工控卡、心电、血压、血氧OEM模块、电源模块及各种探头以及9”绿色CRT显示器（或液晶屏）等组成，该系统的功能模块可以扩充，既可以单独使用，也可通过通信接口与中央监护控制台联机。模块化多生理参数床边监护仪的组成原理框图（一）主控模块主控模块采用了嵌入式工控卡设计，它具有工控机的主要优点，能经受恶劣环境的考验，而且采用开放式总线结构，体积紧凑，扩展方便。它们采用CMOS器件设计，功耗低，又支持电子盘，在固化BIOS和DOS的支持下，可使用PC机的软件资源，便于编制和实现复杂的算法。再加上使用无源底板、抗干扰的Wathdog电路等，使它们很适用于医疗仪器等嵌入式系统的设计。卡上还有键盘插口和软、硬盘接口，可用在设计阶段调试程序。一个并口可用来驱动记录病案的热敏记录仪或打印机。它具有与PC/AT兼容的总线ISA、PC104接口，能通过无源底板与外设相接，包括与TFT显示器连接，实现生理参数波形和测量结果的大屏幕彩色显示。图5-17为3英寸的PCM-3054工控卡外形图。QRS波的处理（3）R波检测 在原始心电图中，从识别出的QRS波起点开始，求200ms内数据为最大值的点作为R波顶点，两个相邻R波顶点之间的间隔即为R-R间隔。3.R波高度的补偿 因为A/D采样不一定正好采到R波的峰值上，故需对R波进行高度补偿。设R波上升和下降斜率基本相同，而计算机对R波采样高度为a。见下图(1)采样点正落在R波的峰值上,a-a-1=a-a+1,则VR=a.